Расчет подкрановой балки

Подкрановую балку принимаем сплошного сечения в виде сварного двутавра из 3-х листов. Выполняем из стали С-245, R_y=24 кН/см². Расчетная схема балки – однопролетная. Режим работы крана – средний, пролет подкрановой балки равен шагу поперечных рам В=12 м. Используем таблицу 1.1, из которой определяем максимальное давление колеса F_k=489 МПа, вес тележки G_t=363 кН, тип кранового рельса КР-120.

Также из таблицы1. 1 выбираем схему крана Q=100т и оттуда же размеры k=4600 мм, В₂=9350 мм.

Рисунок 1.2-Схема и размеры мостового крана

Наибольшие вертикальные усилия на колесе F_kⁿ принимаем по приложению 1 (F_kⁿ =489 МПа). Поперечное горизонтальное усилие на колесе определяется по формуле для кранов тяжелого режима работы =0, 1* ; (1.5)

где Q-номинальная грузоподъемность крана, Q=100т;

G_t -вес тележки, кН, G_t=363 кН;

n_o- число колес одного крана. n_o=4

= 0, 4*489=48, 9 кН.

Определяем расчетное усилие на колесе крана с учетом коэффициента надежности γ _n=0.95:

F_k= γ _n *n*n_c*k₁ * F_кⁿ (1.6)

где n- коэффициент надежности по нагрузке (коэффициент перегрузки) принимается равным n= 1.1 - для крановых нагрузок.

n_c -коэффициент сочетания нагрузок, для тяжелого режима работы 0, 95

k₁ - коэффициент динамичности, учитывающий ударный характер нагрузки при движении крана по неровностям пути и на стыках рельсов и принимаемый по таблице1.2 k₁=1.

F_кⁿ- нормативное давление колеса (по таблице 1.1 оно равно 489 МПа).

F_k= 0.95 *1.1*0.95*1 *489=485, 5 кН.

Определяем расчетное поперечное усилие:

T_k= γ _n *n*n_c*k₂ * T_кⁿ (1.7)

Таблица 1.2 -Таблица коэффициентов динамичности k₁ и k₂.

T_k= 0.95 *1.1*0.95*1 *48, 9=48, 55 кН

Определяем расчетные значения моментов от вертикальной и горизонтальной нагрузок. Для этого строим линию влияния момента, на которой устанавливаем 2 крана таким образом, чтобы сумма ординат линии влияния (∑ У) была максимальной. Это невыгоднейшее расположение крана.

Рисунок 1.3-Линия влияния момента

В=12 м.

3/6 = y₁/2.15 y₁=1.075

3/6 = y₂/ (2.15+0.9) y₂= 1.525

3/6 = y₄/ (4.6+0.5) y₄ = 2.55

3/6 = y₅/ 0.5 y₅ = 0.25

∑ Y= y₁+y₂+y₃+y₄+y₅= 8.4

М_х=α *Σ F_k*y_i (1.8) где α – коэффициент, учитывающий влияние веса подкрановых конструкций:

для пролетов 6м α =1.03

пролетов 12м α =1.05

Расчетные моменты:

М_х=1.05*485, 5*8.4 = 4282, 11 кН*м

М_y=Σ T_k*y_i = 48, 55 * 8.4 = 407, 82 кН*м

Расчетные горизонтальные и вертикальные силы определяем используя линию влияния Q. Располагаем два крана невыгоднейшим образом.

Рисунок 1.4-Линия влияния поперечной силы

В=12 м.

1/12 = y₂/11.1 y₂=0.925

1/12 = y₃/ 6.5 y₃= 0.54

1/12 = y₄/ 5.6 y₄ = 0.47

1/12 = y₅/ 2.65 y₅ = 0.22

1/12 = y₆/ 1.75 y₅ = 0.15

∑ Y = y₁+y₂+y₃+y₄+y₅+ y₆ = 3.305

Расчетныесилы: